Сушильный цилиндр

Сушильный цилиндр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в целлюлозно-бумажной и легкой промышленности Сущность изобретения: сушильный цилиндр содержит корпус с торцовыми крышками, устройства для подвода пара и отвода конденсата и турбулизирующие элементы. Турбулизирующие элементы установлены на опорных стойках в полости цилиндра вдоль его образующей . Опорные стойки турбулизирующих элементов имеют ширину, увеличивающуюся от торцов цилиндра к его середине. Они смонтированы таким образом, что промежутки между ними выполнены увеличивающимися от середины цилиндра к его торцам. Турбулизирующие элементы выполнены в виде перфорированных паровых коллекторов . Отверстия перфорации ориентирован по центру промежутков, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 0 21 F 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

QQ

Р о

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4912856/1? (22) 20,02.91 (46) 30,12.92. Бюл. М 48 (71) Ивановский энергетический институт им. В,И. Ленина и Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности (72) А.А. Точигин, А.Л. Никитин, А.В, Шалдин и П,И. Попов (56) Авторское свидетельство СССР

M. 1647063, кл. 0 21 F 5/02, 1989. (54) СУШИЛЬНЫЙ ЦИЛИНДР (57) Использование: в целлюлозно-бумажной и легкой промышленности. Сущность изобретения; сушильный цилиндр содержит

Изобретение относится к области сушки дви>кущихся полотен и может быть использовано в целлюлозно-бумажной и легкой промышленности.

Известен сушильный цилиндр, содер жащий корпус, торцевые крышки с пустотелыми цапфами, конденсатоотводящие сифонные устройства, турбулизирующие элементы, установленные на внутренней поверхности корпуса цилиндра вдоль его образующих через равные интервалы по периметру цилиндра. Турбулизирующие элементы выполнены в виде гребенок с равномерными промежутками между зубьями определенной заданной ширины, которыми гребенки опираются на внутреннюю поверхность корпуса цилиндра. Гребенки установлены в полости цилиндра таким об Ы,, 1784702 Al

2 корпус с торцовыми крышками, устройства для подвода пара и отвода конденсата и турбулизирующие элементы. Турбулизирующие элементы установлены на опорных стойках в полости цилийдра вдоль его образующей. Опорные стойки турбулизирующих элементов имеют ширину. увеличивающуюся от торцов цилиндра к его середине. Они смонтированы таким образом, что промежутки между ними выполнены увеличивающимися от середины цилиндра к его торцам.

Турбулизирующие элементы выполнены в виде перфорированйых паровых коллекторов. Отверстия перфорации ориентированы по центру промежутков. 2 ил. разом, что зубья смежных элементов расположены в шахматном порядке по периметру цилиндра.

Недостатком сушильного цилиндра является малая турбулизирующая способность элементов при отстойной форме распределения конденсата на внутренней поверхности цилиндра и значительной тол-щине серпообразного конденсатного слоя.

Цел ь изобретения — интенсификация процесса сушки материала и повышение равномерности сушки по длине цилиндра.

Указанная цель достигается тем, что в сушильном цилиндре, содержащем корпус, торцевые крышки с пустотелыми цапфами, конденсатоотводящие сифон ные устройства, турбулизирующие элементы, установленные в полости цилиндра вдоль его

1784702.образующих с зазором относительно внутренней поверхности корпуса на опорных стойках через равные"интервалы по периметру цилиндра, опорные стойки турбулизирующих элементов, выполненных в виде перфорированных паровых коллекторов, имеют переменную ширину по их длине, увеличивающуюся в направлениях от краев элементов к их средней части, и расположены вдоль образующих цилиндра через неравные и ромежутки, величина которых увели4йвается-в н а и равлении о т средней части цилиндра к" его торцевым поверхностям. а отверстия для выхода пара размещены в нижней части коллекторов в центре промежутков между опорными стойками.

Поставленная цель обеспечивается тем, что а сушильном цилиндре как при отстойной, так и при кольцевой формах распределения конденсата на его внутренней поверхности, сочетаются три способа турбулизации конденсатного слоя: образование турбулентных дорожек в слое за обтекаемыми конденсатом опорнйми стойками, турбулизация кондейсата за счет ударного воздействия йаровых струй и летящих капель- в случае, когда толщина-кондейсатного слоя меньше величины зазора между паровыми коллекторамй и внутренней по верхностью корпуса цилиндра, а также перемешивание койденсата -за счет барботажа пара, проходящего через конденсатный слой, образования турбулентных дорожек за .обтекаемыми конденсатом опорными стойками и ударного воздейст"вия летящих капель — когда толщина конденсатного слоя превышает величину зазора между паровыми коллекторами и внутренней поверхностью корпуса цилиндра. Испольэованйе OnopHblx стоек с пере менной шириной, увеличивающейся в направлениях от краев элементов к их средней части, и размещение опорных стоек через неравные промежутки, величина . которых увеличивается в направлении от средйей части цилиндра к его торцевым поверхностям, а также расположение отверстий для выхода пара в нижней части коллекторов в центре промежутков между опорными стойками, позволяет увеличить равномерность поперечного профиля влажности а-âûñóøèâàåìîì материале, за счет большей интенсифйкация теплообмена в средней части сушильного цилиндра, являющейся зоной с наименьшей интенсивностью сушки материала.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что сушильный цилиндр отличается тем, что опорные стойки турбулиэирующих элементов, выполненных в виде перфорированных паровых коллекторов, имеют переменную ширину по их длине, увеличивающуюся в направлениях от краев элементов к их средней части, и расположены вдоль образующих цилиндра через неравные промежутки, величина которых увеличивается в направлении от средней части цилиндра к его торцевым поверхностям, а отверстия для выхода пара

10 .размещены в нижней части коллекторов в

50 центре промежутков между опорными стойками.

На фиг. 1 предСтавлен сушильный цилиндр, продольный разрез; на фиг. 2 — турбулизирующий элемент.

Сушильный цилиндр содержит корпус

1, соединенные с ним торцевые крышки 2 с пустотелыми цапфами 3 и 4. Питательный паропровод 5 жестко соединен с цапфой 3 и присоединен паропроводами 6 к разводящему кольцевому коллектору 7, который соединен с перфорированными паровыми коллекторами 8. Коллекторы 8 установлены в полости цилиндра вдоль его образующих с зазором относительно внутренней поверхности корпуса 1 на опорных стойках 9 че-. рез равные интервалы по периметру цилиндра, Стойки 9 имеют переменную ширину по длине коллекторов 7; увеличивающуюся в направлении от краев коллекторов к их средней части, и расположены вдоль образующих цилиндра через неравные проМежутки 10, величина которых увеличивается в направлении от средней части цилиндра к его торцевым поверхностям. Отверстия 11 для выхода пара размещены в нижней части коллекторов 8 в центре промежутков 10 между стойками 9. Конденсатоотводящие вращающиеся сифонные устройства 12 размещены у обеих торцевых крышек 2 и соедйнены с конденсатоотводящими трубами 13 и 14, укрепленными в полости цапф 3 и 4.

Сушильнйй цилиндр работает следующим образом

Движущееся полотно огибает наружную поверхность корпуса 1 вращающегося цилиндра и высушивается на нем. Гре1ощий пар через цапфу 3 подается в питательный паропровод 5, через который непосредственно, а также по паропроводам 6, кольцевой коллектор 7, через отверстия 11 коллекторов 8 поступает в полость сушильного цилиндра.

При низких окружных скоростях.цилиндра, образующийся конденсат располагается на внутренней поверхности корпуса цилиндра в виде серпообразного слоя, смещенного относительно вертикальной оси симметрии цилиндра в сторону его враще1784702

25

35

45 ных дорожек за обтекаемыми опорными 50 стойками 9 и ударного воздействия паровых струй и образующихся конденсатных капель.

При кольцевой форме распределения

55 ния. Если толщина серпообразного слоя является меньшей, чем зазор между внутренней поверхностью корпуса 1 и коллекторами 8, то турбулизация конденсата в слое будет обеспечиваться за счет ударного воздействия паровых струй, выходящих из отверстий 11 коллекторов 8. а также за счет образования турбулентных дорожек в конденсате за опорными стойками 9. Капли, отрывающиеся отсерпообразного слоя вследствие воздействия на него паровых струй, будут ударяться о часть внутренней поверхности корпуса 1 цилиндра на занятую слоем и покрытую конденсатной пленкой, турбулизируя ее при этом. Турбулизация пленки будет достигаться также за счет ударного воздействия паровых струй, В случае, когда толщина серпообразного конденсатного слоя превышает величину зазора между коллекторами 8 и внутренней поверхностью корпуса 1, турбулизация конденсата будет происходить вследствие барботажа пара, выходящего из отверстия 11 коллекторов 8, через слой и образования турбулентных дорожек в слое за обтекаемыми опорными стойками 9. Турбулизация конденсатной пленки, покрывающей часть внутренней поверхности цилиндра не занятую серпообразным слоем, достигается за счет ударного воздЕйствия паровых струй и конденсатных капель, При кольцевой форме распределения конденсата на внутренней поверхности корпуса 1 цилиндра также возмо>кны два случая.

Если толщина кольцевого слоя превышает по величине зазор мен<ду коллекторами 8 и внутренней поверхностью цилиндра, турбулизация конденсата будет происходить за счет барботажа пара через слой, а также за счет образования турбулентных дорожек за обтекаемыми опорными стойками 9 и ударного воздействия образующихся конденсатных капель.

В случае, когда величина зазора между корпусом 1 цилиндра и коллекторами 8 является меньшей, чем толщина кольцевого конденсатного слоя, его турбулизац:. я буде:г достигаться за счет образования турбулентконденсата на внутренней поверхности цилиндра; величина интервалов между смеж10

15 ными турбулизирующими элементами по периметру цилиндра не должна превышать полуамплитуды циклического смещения конденсата в полости цилиндра. При соблюдении этого условия, за один оборот цилиндра конденсат будет дважды обтекать опорные стойки 9 элементов — в направлении вращения цилиндра и в противоположном ему направлении.

Минимально возможное значение ширины стойки при любой форме распределения конденсата на внутренней поверхности сушильного цилиндра должно выбираться из условия:

) 5000 Ч

U где 1 — ширина опорной стойки, м;

\/ — коэффициент кинематической вязкости конденсата, м /с;

U — средняя относительная азймутальная скорость конденсата, м/с, которая в случае отстойной формы распределения конденсата на внутренней поверхности цилиндра равна его бкружной скорости, а при кольцевой форме распределения конденсата — усредненной за половину оборота су- шильного цилиндра средйей отйосительной " азимутальной скорости движения конденсата, Таким образом, в результате использования сушильного цилиндра предлагаемой конструкции, интенсифицируется процесс сушки материала и повышается равномерность сушки по длине цилиндра.

Формула изобретения

Сушильный цилиндр, содержащий кор-" пус, торцевые крышки, устройства для подвода пара и отвода конденсата и турбулизирующие элементы, установленные на опорных стойках в полости цилиндра вдоль его образующей, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки материала и обеспечения ее равномерности, опорные стойки турбулизирующих элементов, выполненных в виде перфорированных паровых коллекторов, соединенных с устройством для подвода пара, имеют ширину, увеличивающуюся от торцов цилиндра к его середине, и смонтированы так, что проме>кутки между ними выполнены увеличивающими от середины цилиндра к его торцам, при этом отверстия перфорации ориентированы по центру промежутков.

1784702

Кан8еис

Aсй3енсап

Составитель А.Точ .игин

Техред М.Моргентал Корректор М;Демчик

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г., Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4351 - Тираж . .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при КНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5